JPH08136434A - 粒度分布解析方法 - Google Patents
粒度分布解析方法Info
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- JPH08136434A JPH08136434A JP6295818A JP29581894A JPH08136434A JP H08136434 A JPH08136434 A JP H08136434A JP 6295818 A JP6295818 A JP 6295818A JP 29581894 A JP29581894 A JP 29581894A JP H08136434 A JPH08136434 A JP H08136434A
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- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000007415 particle size distribution analysis Methods 0.000 claims description 8
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大容量の記憶装置などを用いなくても、相対
屈折率の影響を補正することができる粒度分布解析方法
を提供すること。 【構成】 分散した試料粒子に光を照射することによっ
て生ずる回折光または散乱光の強度分布を複数のセンサ
素子17aからなるディテクタ17で測定し、測定した
強度分布のデータからフラウンホーファ回折またはミー
散乱理論に基づいて前記試料粒子の粒度分布を求める粒
度分布解析方法において、相対屈折率毎にセンサ素子1
7aによって得られる散乱光強度を補正し、これに基づ
いて前記散乱光強度を粒度分布に変換するようにした。
屈折率の影響を補正することができる粒度分布解析方法
を提供すること。 【構成】 分散した試料粒子に光を照射することによっ
て生ずる回折光または散乱光の強度分布を複数のセンサ
素子17aからなるディテクタ17で測定し、測定した
強度分布のデータからフラウンホーファ回折またはミー
散乱理論に基づいて前記試料粒子の粒度分布を求める粒
度分布解析方法において、相対屈折率毎にセンサ素子1
7aによって得られる散乱光強度を補正し、これに基づ
いて前記散乱光強度を粒度分布に変換するようにした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、分散した試料粒子に
例えばレーザ光などを照射することによって生ずる回折
光または散乱光の強度分布を複数のセンサ素子で測定
し、測定した強度分布のデータから、試料粒子の粒度分
布を求める粒度分布解析方法に関する。
例えばレーザ光などを照射することによって生ずる回折
光または散乱光の強度分布を複数のセンサ素子で測定
し、測定した強度分布のデータから、試料粒子の粒度分
布を求める粒度分布解析方法に関する。
【0002】
【従来の技術】粒子による光の回折または散乱現象を利
用した粒度分布測定装置では、回折光または散乱光の強
度分布、つまり、回折角または散乱角と光強度との関係
を測定し、これにフラウンホーファ回折またはミー散乱
の理論に基づく演算処理を施すことによって、試料粒子
の粒度分布が算出される。
用した粒度分布測定装置では、回折光または散乱光の強
度分布、つまり、回折角または散乱角と光強度との関係
を測定し、これにフラウンホーファ回折またはミー散乱
の理論に基づく演算処理を施すことによって、試料粒子
の粒度分布が算出される。
【0003】すなわち、散乱光強度分布をI、散乱係数
行列をA、粒度分布を行列Fで表した場合、 I=AF なる関係式が成り立つので、粒度分布は、前記散乱光強
度分布Iと散乱係数行列Aから、行列Fの計算を行うこ
とによって得られる。
行列をA、粒度分布を行列Fで表した場合、 I=AF なる関係式が成り立つので、粒度分布は、前記散乱光強
度分布Iと散乱係数行列Aから、行列Fの計算を行うこ
とによって得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記粒度分
布解析を行う場合、粒子の相対屈折率の影響を考慮にい
れる必要があり、従来においては、例えば特公平5−7
5975号公報に示すように、前記散乱係数行列Aを散
乱屈折率ごとに計算し、その計算結果をメモリまたは記
憶媒体内に保存していた。
布解析を行う場合、粒子の相対屈折率の影響を考慮にい
れる必要があり、従来においては、例えば特公平5−7
5975号公報に示すように、前記散乱係数行列Aを散
乱屈折率ごとに計算し、その計算結果をメモリまたは記
憶媒体内に保存していた。
【0005】しかしながら、上記公報に記載されたもの
によれば、例えば100分割の粒度分布表示を100個
のセンサ素子からなるディテクタを用いて行う場合、散
乱係数行列Aは100×100個のデータ数となる。そ
して、試料粒子の種類によって、相対屈折率が異なると
ころから、このような膨大な数の散乱係数行列Aを複数
の相対屈折率ごとに持つためには、メモリ容量の大きな
記憶媒体またはメモリを必要とするといった欠点があ
る。
によれば、例えば100分割の粒度分布表示を100個
のセンサ素子からなるディテクタを用いて行う場合、散
乱係数行列Aは100×100個のデータ数となる。そ
して、試料粒子の種類によって、相対屈折率が異なると
ころから、このような膨大な数の散乱係数行列Aを複数
の相対屈折率ごとに持つためには、メモリ容量の大きな
記憶媒体またはメモリを必要とするといった欠点があ
る。
【0006】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、大容量の記憶装置などを用いなくても、相対
屈折率の影響を補正することができる粒度分布解析方法
を提供することを目的としている。
たもので、大容量の記憶装置などを用いなくても、相対
屈折率の影響を補正することができる粒度分布解析方法
を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、分散した試料粒子に光を照射すること
によって生ずる回折光または散乱光の強度分布を複数の
センサ素子からなるディテクタで測定し、測定した強度
分布のデータからフラウンホーファ回折またはミー散乱
理論に基づいて前記試料粒子の粒度分布を求める粒度分
布解析方法において、相対屈折率毎にセンサ素子によっ
て得られる散乱光強度を補正し、これに基づいて前記散
乱光強度を粒度分布に変換するようにした点に特徴があ
る。
め、この発明は、分散した試料粒子に光を照射すること
によって生ずる回折光または散乱光の強度分布を複数の
センサ素子からなるディテクタで測定し、測定した強度
分布のデータからフラウンホーファ回折またはミー散乱
理論に基づいて前記試料粒子の粒度分布を求める粒度分
布解析方法において、相対屈折率毎にセンサ素子によっ
て得られる散乱光強度を補正し、これに基づいて前記散
乱光強度を粒度分布に変換するようにした点に特徴があ
る。
【0008】
【作用】この発明の粒度分布解析方法においては、複数
の相対屈折率ごとに散乱係数行列Aを用いるのではな
く、相対屈折率ごとにセンサ素子の散乱光強度、つま
り、散乱光強度分布Iを補正するのである。すなわち、
そのときの補正係数をCとすると、補正後の散乱光強度
分布I’は、 I’=C・I と表される。
の相対屈折率ごとに散乱係数行列Aを用いるのではな
く、相対屈折率ごとにセンサ素子の散乱光強度、つま
り、散乱光強度分布Iを補正するのである。すなわち、
そのときの補正係数をCとすると、補正後の散乱光強度
分布I’は、 I’=C・I と表される。
【0009】100個のセンサ素子からなるディテクタ
を用いる場合、散乱光強度分布Iも補正係数Cもともに
100個のデータとなる。こうして補正した散乱光強度
分布I’を用いることにより、粒度分布演算を行うとき
の散乱係数行列Aは、相対屈折率を変える必要がなく、
常に一定値を用いることができる。
を用いる場合、散乱光強度分布Iも補正係数Cもともに
100個のデータとなる。こうして補正した散乱光強度
分布I’を用いることにより、粒度分布演算を行うとき
の散乱係数行列Aは、相対屈折率を変える必要がなく、
常に一定値を用いることができる。
【0010】
【実施例】図1は、この発明の粒度分布解析方法を実施
するためのレーザ回折式粒度分布測定装置の一例を示す
もので、この図において、1は分散バスで、その内部に
はモータ2によって回転する攪拌羽根3が設けられてい
るとともに、底面4の外部には図外の発振器によって振
動する超音波振動子5が設けられている。6は試料粒子
を含む分散媒7を収容したタンク、8は分散媒供給管
で、電磁弁などの開閉弁9を備え、分散バス1の開口に
開放接続されている。
するためのレーザ回折式粒度分布測定装置の一例を示す
もので、この図において、1は分散バスで、その内部に
はモータ2によって回転する攪拌羽根3が設けられてい
るとともに、底面4の外部には図外の発振器によって振
動する超音波振動子5が設けられている。6は試料粒子
を含む分散媒7を収容したタンク、8は分散媒供給管
で、電磁弁などの開閉弁9を備え、分散バス1の開口に
開放接続されている。
【0011】10は懸濁液が充填される試料セルとして
のフローセルで、分散バス1とは、ポンプ11、切換え
弁12を備えた循環流路13によって接続され、これら
とともに懸濁液の循環系14を構成している。15はフ
ローセル10の一方の側に設けられるレーザ光源、16
はフローセル10の他方の側に設けられる集光レンズ
で、その後方の焦点位置にディテクタ17が配設されて
おり、これらによって試料粒子による散乱光の強度分布
が測定される。
のフローセルで、分散バス1とは、ポンプ11、切換え
弁12を備えた循環流路13によって接続され、これら
とともに懸濁液の循環系14を構成している。15はフ
ローセル10の一方の側に設けられるレーザ光源、16
はフローセル10の他方の側に設けられる集光レンズ
で、その後方の焦点位置にディテクタ17が配設されて
おり、これらによって試料粒子による散乱光の強度分布
が測定される。
【0012】すなわち、ディテクタ17は、図2に示す
ように、照射されるレーザ光の光軸を中心として、互い
に半径が異なる半リング状の受光面を持つ光−電変換素
子17aを複数個同心状に配列したリング状のフォトセ
ンサアレイからなる。試料粒子による散乱光は、同じ散
乱角度の光は集光レンズ16の作用によって、ディテク
タ17上の同一半径の位置に入射する。したがって、デ
ィテクタ17の同じセンサ素子17aに入射する光は、
散乱光がきわめて近い光のみとなり、各センサ素子17
aからの出力信号は散乱角ごとの光強度信号を表し、各
センサ素子17aごとの出力信号から散乱光強度分布が
得られる。
ように、照射されるレーザ光の光軸を中心として、互い
に半径が異なる半リング状の受光面を持つ光−電変換素
子17aを複数個同心状に配列したリング状のフォトセ
ンサアレイからなる。試料粒子による散乱光は、同じ散
乱角度の光は集光レンズ16の作用によって、ディテク
タ17上の同一半径の位置に入射する。したがって、デ
ィテクタ17の同じセンサ素子17aに入射する光は、
散乱光がきわめて近い光のみとなり、各センサ素子17
aからの出力信号は散乱角ごとの光強度信号を表し、各
センサ素子17aごとの出力信号から散乱光強度分布が
得られる。
【0013】そして、18は信号切換回路、19はAD
変換器である。また、20は例えばCPUからなる信号
演算部で、装置の各部に対する各種制御を行うととも
に、AD変換器19を介して入力されるディテクタ17
の信号をROM21に格納されているプログラムやデー
タに基づいて処理し、粒度分布演算を行い、演算結果を
RAM22に格納する。23はCRTなどよりなる表示
画面23Aの周辺に各種のファンクションキー23Bを
備えた表示操作部で、表示画面23Aに前記粒度分布演
算によって得られた出力を粒度分布グラフとして表示で
きるように構成されている。また、24はプリンタで、
前記粒度分布演算の結果をプリントアウトするものであ
る。
変換器である。また、20は例えばCPUからなる信号
演算部で、装置の各部に対する各種制御を行うととも
に、AD変換器19を介して入力されるディテクタ17
の信号をROM21に格納されているプログラムやデー
タに基づいて処理し、粒度分布演算を行い、演算結果を
RAM22に格納する。23はCRTなどよりなる表示
画面23Aの周辺に各種のファンクションキー23Bを
備えた表示操作部で、表示画面23Aに前記粒度分布演
算によって得られた出力を粒度分布グラフとして表示で
きるように構成されている。また、24はプリンタで、
前記粒度分布演算の結果をプリントアウトするものであ
る。
【0014】上記構成のレーザ回折式粒度分布測定装置
においては、フローセルに懸濁液を供給している状態
で、レーザ光源15からのレーザ光をフローセル10に
照射すると、レーザ光は懸濁液に含まれる試料粒子によ
って散乱された光となる。この散乱光は、集光レンズ1
6を経て各散乱角度ごとにディテクタ17に入射する。
この散乱光の入射に基づいてディテクタ17から光強度
信号が出力され、これが信号切換回路18を介してAD
変換器に送られ、信号演算部20に取り込まれる。
においては、フローセルに懸濁液を供給している状態
で、レーザ光源15からのレーザ光をフローセル10に
照射すると、レーザ光は懸濁液に含まれる試料粒子によ
って散乱された光となる。この散乱光は、集光レンズ1
6を経て各散乱角度ごとにディテクタ17に入射する。
この散乱光の入射に基づいてディテクタ17から光強度
信号が出力され、これが信号切換回路18を介してAD
変換器に送られ、信号演算部20に取り込まれる。
【0015】散乱光のディジタル化されたデータは、予
め選択された相対屈折率に基づいてRAM22に格納さ
れている光強度信号変換係数によって校正されてから、
粒度分布に変換される。
め選択された相対屈折率に基づいてRAM22に格納さ
れている光強度信号変換係数によって校正されてから、
粒度分布に変換される。
【0016】この発明における測定した強度分布のデー
タから粒度分布のデータに変換する方法について説明す
ると、試料粒子が球形であると仮定すれば、ミーの散乱
式から散乱係数を計算することができる。今、ディテク
タ17におけるセンサ素子17aの数をn、粒度分布の
間隔をmとすると、散乱係数Aは、m×nという行列式
で表される。粒度分布Fをm×lの行列で表すと、試料
からの散乱光強度Iは、n×Iと行列で表され、前記
A,F,Iとの間には、 I=AF という関係式が成り立つ。
タから粒度分布のデータに変換する方法について説明す
ると、試料粒子が球形であると仮定すれば、ミーの散乱
式から散乱係数を計算することができる。今、ディテク
タ17におけるセンサ素子17aの数をn、粒度分布の
間隔をmとすると、散乱係数Aは、m×nという行列式
で表される。粒度分布Fをm×lの行列で表すと、試料
からの散乱光強度Iは、n×Iと行列で表され、前記
A,F,Iとの間には、 I=AF という関係式が成り立つ。
【0017】ディテクタ17のセンサ素子17aからの
散乱光強度を行列R、屈折率補正係数行列をC、補正後
の散乱光強度行列をI’とすると、 I’=CRとなり、相対屈折率の影響が補正される。
散乱光強度を行列R、屈折率補正係数行列をC、補正後
の散乱光強度行列をI’とすると、 I’=CRとなり、相対屈折率の影響が補正される。
【0018】そして、I’とFとから計算して、Iが一
致したときのFが求める粒度分布であるため、信号演算
部20は、I’とIとが一致するようにFという粒度分
布を計算する。
致したときのFが求める粒度分布であるため、信号演算
部20は、I’とIとが一致するようにFという粒度分
布を計算する。
【0019】したがって、この実施例においては、散乱
光強度行列Iおよび屈折率補正係数行列Cはそれぞれn
個で済み、したがって、従来のようにm×n個も容易す
る必要がないから、信号演算部20における記憶媒体の
容量を大幅に小さくできる。
光強度行列Iおよび屈折率補正係数行列Cはそれぞれn
個で済み、したがって、従来のようにm×n個も容易す
る必要がないから、信号演算部20における記憶媒体の
容量を大幅に小さくできる。
【0020】図3は、試料としてSiC(屈折率2.
0)を用いたときにおいて、相対屈折率入力を変えたと
きの粒度分布の変化の一例を示す図で、実線で示す曲線
Iは相対屈折率を2.0に設定したとき、仮想線で示す
曲線IIは相対屈折率を1.2に設定したときをそれぞれ
示している。また、○印は遠心沈降法によって測定した
ときの結果を示すものである。この図から、粒度分布の
解析を行う場合、相対屈折率の補正を適正に行うことが
肝要であることが判る。
0)を用いたときにおいて、相対屈折率入力を変えたと
きの粒度分布の変化の一例を示す図で、実線で示す曲線
Iは相対屈折率を2.0に設定したとき、仮想線で示す
曲線IIは相対屈折率を1.2に設定したときをそれぞれ
示している。また、○印は遠心沈降法によって測定した
ときの結果を示すものである。この図から、粒度分布の
解析を行う場合、相対屈折率の補正を適正に行うことが
肝要であることが判る。
【0021】上述の実施例においては、各センサ素子1
7aからの散乱光強度の補正をディジタル的に行ってい
たが、これに変えて、予め相対屈折率に応じたセンサ素
子17aの増幅係数を切り換えるようにしてアナログ的
に行うようにしてもよい。
7aからの散乱光強度の補正をディジタル的に行ってい
たが、これに変えて、予め相対屈折率に応じたセンサ素
子17aの増幅係数を切り換えるようにしてアナログ的
に行うようにしてもよい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、膨大な数の散乱係数行列を複数の相対屈折率ごとに
持つ必要がなく、したがって、大容量の記憶装置などを
用いなくても、相対屈折率の影響を補正することができ
る。
ば、膨大な数の散乱係数行列を複数の相対屈折率ごとに
持つ必要がなく、したがって、大容量の記憶装置などを
用いなくても、相対屈折率の影響を補正することができ
る。
【図1】この発明方法を実施するための粒度分布測定装
置の一例を示す図である。
置の一例を示す図である。
【図2】前記粒度分布測定装置において用いるディテク
タの一例を示す図である。
タの一例を示す図である。
【図3】相対屈折率を変えたときの粒度分布の変化を説
明するための図である。
明するための図である。
17…ディテクタ、17a…センサ素子。
Claims (1)
- 【請求項1】 分散した試料粒子に光を照射することに
よって生ずる回折光または散乱光の強度分布を複数のセ
ンサ素子からなるディテクタで測定し、測定した強度分
布のデータからフラウンホーファ回折またはミー散乱理
論に基づいて前記試料粒子の粒度分布を求める粒度分布
解析方法において、相対屈折率毎にセンサ素子によって
得られる散乱光強度を補正し、これに基づいて前記散乱
光強度を粒度分布に変換するようにしたことを特徴とす
る粒度分布解析方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6295818A JP3058571B2 (ja) | 1994-11-05 | 1994-11-05 | 粒度分布解析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6295818A JP3058571B2 (ja) | 1994-11-05 | 1994-11-05 | 粒度分布解析方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08136434A true JPH08136434A (ja) | 1996-05-31 |
JP3058571B2 JP3058571B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=17825571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6295818A Expired - Fee Related JP3058571B2 (ja) | 1994-11-05 | 1994-11-05 | 粒度分布解析方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3058571B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018031660A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社島津製作所 | データ処理方法、データ処理装置及びデータ処理プログラム |
RU2652654C1 (ru) * | 2017-06-14 | 2018-04-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Способ определения распределения взвешенных частиц по массе |
RU2652662C1 (ru) * | 2017-06-14 | 2018-04-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Устройство определения распределения взвешенных частиц по массе |
JP2018205036A (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | 株式会社島津製作所 | 気泡径分布測定用のデータ処理方法、データ処理装置及びデータ処理プログラム |
KR102263744B1 (ko) * | 2021-03-04 | 2021-06-10 | (주)싸이젠텍 | 레이저 회절방식을 이용한 입자분석기 |
WO2024018884A1 (ja) * | 2022-07-22 | 2024-01-25 | 栗田工業株式会社 | 凝集状態の判断方法及び凝集処理方法 |
-
1994
- 1994-11-05 JP JP6295818A patent/JP3058571B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018031660A (ja) * | 2016-08-24 | 2018-03-01 | 株式会社島津製作所 | データ処理方法、データ処理装置及びデータ処理プログラム |
JP2018205036A (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | 株式会社島津製作所 | 気泡径分布測定用のデータ処理方法、データ処理装置及びデータ処理プログラム |
RU2652654C1 (ru) * | 2017-06-14 | 2018-04-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Способ определения распределения взвешенных частиц по массе |
RU2652662C1 (ru) * | 2017-06-14 | 2018-04-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Устройство определения распределения взвешенных частиц по массе |
KR102263744B1 (ko) * | 2021-03-04 | 2021-06-10 | (주)싸이젠텍 | 레이저 회절방식을 이용한 입자분석기 |
WO2024018884A1 (ja) * | 2022-07-22 | 2024-01-25 | 栗田工業株式会社 | 凝集状態の判断方法及び凝集処理方法 |
JP2024014289A (ja) * | 2022-07-22 | 2024-02-01 | 栗田工業株式会社 | 凝集状態の判断方法及び凝集処理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3058571B2 (ja) | 2000-07-04 |
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